图书简介:
目 录
第1章 常用半导体器件 1
1.1 半导体基础知识 1
1.1.1 半导体及其导电特性 1
1.1.2 PN结及其单向导电性 3
1.2 半导体二极管 4
1.2.1 基本结构和伏安特性 4
1.2.2 主要参数 5
1.2.3 等效模型 6
1.2.4 应用电路 6
1.2.5 特殊二极管 8
1.3 双极型晶体管 9
1.3.1 基本结构 9
1.3.2 电流分配与放大作用 10
1.3.3 伏安特性曲线 12
1.3.4 主要参数 13
1.3.5 特殊三极管 14
1.4 场效应晶体管* 15
1.4.1 绝缘栅型场效应管 16
1.4.2 主要参数 18
1.5 Multisim14仿真实验 二极管单向导电特性 19
本章小结 21
习题 21
第2章 基本放大电路 26
2.1 共射极放大电路 26
2.1.1 共射极放大电路的组成 26
2.1.2 静态分析与计算 27
2.1.3 放大电路的动态性能指标 28
2.1.4 动态分析与计算 30
2.1.5 图解法分析* 32
2.2 分压式偏置放大电路 34
2.3 射极输出器 37
2.4 多级放大电路 38
2.5 差分放大电路 39
2.6 功率放大电路* 41
2.6.1 对功率放大电路的基本要求 41
2.6.2 互补对称功率放大电路 42
2.6.3 集成功率放大电路 44
2.7 场效应管放大电路* 44
2.8 Multisim14仿真实验 共射极分压式放大电路 47
本章小结 49
习题 49
第3章 集成运算放大器 53
3.1 集成运算放大器简介 53
3.1.1 组成 53
3.1.2 主要参数 54
3.1.3 理想运算放大器的电压传输特性和分析依据 55
3.2 集成运算放大器在信号运算方面的应用 57
3.2.1 比例运算电路 57
3.2.2 加法运算电路 61
3.2.3 减法运算电路 62
3.2.4 积分运算电路 63
3.2.5 微分运算电路 64
3.3 有源滤波器* 65
3.3.1 有源低通滤波器 65
3.3.2 有源高通滤波器 67
3.4 放大电路中的反馈 67
3.4.1 反馈的概念 68
3.4.2 反馈的类型 68
3.4.3 交流负反馈电路的4种组态 69
3.4.4 负反馈对放大电路工作性能的影响 70
3.5 集成运算放大器的非线性应用* 73
3.5.1 电压比较器 73
3.5.2 RC正弦波振荡器 74
3.6 Multisim14仿真实验 集成运算放大电路 76
本章小结 78
习题 78
第4章 直流稳压电源 83
4.1 直流稳压电源的组成 83
4.2 整流电路 83
4.2.1 单相半波整流电路 83
4.2.2 单相桥式整流电路 85
4.3 滤波电路 87
4.3.1 电容滤波电路 87
4.3.2 电感电容滤波电路 89
4.3.3 π形滤波电路 89
4.4 稳压电路 90
4.4.1 并联型稳压电路 90
4.4.2 串联型稳压电路 91
4.4.3 集成稳压电源 91
4.5 晶闸管及可控整流电路* 93
4.5.1 晶闸管 93
4.5.2 单相半波可控整流电路 95
4.5.3 单相半控桥式整流电路 96
4.6 Multisim14仿真实验 整流与滤波电路 98
本章小结 100
习题 100
第5章 门电路与组合逻辑电路 103
5.1 数字信号与数制 103
5.1.1 数字信号 103
5.1.2 数制 104
5.2 逻辑门电路 105
5.2.1 基本逻辑门电路 105
5.2.2 复合逻辑门电路 109
5.2.3 集成门电路的参数及应用 112
5.3 逻辑代数 113
5.3.1 基本运算法则 113
5.3.2 基本定律 113
5.3.3 逻辑函数的化简 114
5.4 组合逻辑电路分析与设计 117
5.4.1 组合逻辑电路的分析 117
5.4.2 组合逻辑电路的设计 119
5.5 编码器与译码器 121
5.5.1 编码器 121
5.5.2 译码器 125
5.6 数据选择器与数据分配器* 128
5.6.1 数据选择器 128
5.6.2 数据分配器 129
5.7 可编程逻辑器件* 130
5.7.1 PLD的基本概念 130
5.7.2 PLD的基本结构 132
5.7.3 PLD的基本类型 132
5.8 Multisim14仿真实验 编码、译码与数字显示 134
本章小结 135
习题 135
第6章 触发器与时序逻辑电路 139
6.1 双稳态触发器 139
6.1.1 基本RS触发器 139
6.1.2 可控RS触发器 140
6.1.3 JK触发器 142
6.1.4 D触发器 144
6.1.5 触发器逻辑功能的转换 145
6.2 寄存器 147
6.2.1 数码寄存器 147
6.2.2 移位寄存器 148
6.3 计数器 150
6.3.1 二进制计数器 150
6.3.2 十进制计数器 152
6.3.3 典型中规模集成计数器 153
6.3.4 任意进制计数器 155
6.4 555定时器及其应用* 159
6.4.1 555定时器 159
6.4.2 555定时器的应用电路 161
6.5 Multisim14仿真实验 计数器与数字显示 162
本章小结 164
习题 164
第7章 数/模和模/数转换* 169
7.1 数/模转换技术 169
7.1.1 倒T形电阻网络D/A转换器 170
7.1.2 集成D/A转换器 171
7.1.3 D/A转换器的主要技术指标 171
7.2 模/数转换技术 172
7.2.1 逐次逼近型A/D转换器 172
7.2.2 集成A/D转换器 174
7.2.3 A/D转换器的主要技术指标 175
本章小结 175
习题 175
部分习题答案 177
参考文献 184
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前 言
本书是根据教育部高等学校电工电子基础课程教学指导委员会制定的电工学课程教学基本要求,结合实际的教学经验,为满足深化教学改革的需求而编写的。
电工学是本科非电类专业的一门重要的技术基础课程,它涵盖了电气工程与电子信息工程两大学科的最基本内容。通过本课程的学习,使学生掌握相关学科的基本知识,建立相应的工程意识,培养学生分析和解决相关技术问题的能力,为进一步学习相关专业知识和工程应用打下基础。
本套教材包括《电工技术(电工学1)》《电子技术(电工学2)》两本书,适合多学时电工学教学使用,总学时为90~120学时,其中理论课为80~90学时,实验课为30~40学时。《电工技术(电工学1)》的内容包括电路理论、电动机及控制、安全用电、EDA技术等知识,《电子技术(电工学2)》的内容包括模拟电子技术、数字电子技术等知识。书中标有“*”的章节为选学内容。
随着科学技术的发展和教学改革的深入,电工学教学面临许多问题:其中最突出的问题是学时数的减少与新知识大量增加的矛盾;学分制与学生选课制的推广、MOOC等网络课程的建设及其对现有教学秩序的影响;普通高校的本科教学已经从培养研究型人才为主变为培养应用型人才为主,等等。要解决这些问题,就需要对教学内容进行改革,而教材建设就是这些改革过程中的第一步。
本书在编写过程中,力求解决以下几个问题。
(1)教材内容与无纸化考试相结合。
学分制、学生选课制、MOOC等网络课程的建设和推广,最终必然要求有相应配套的考试制度。目前的考试方式无法满足相应的要求,而无纸化考试能在一定程度上满足要求。采用无纸化考试,学生可以在任何时间、任何地点通过网络参加考试。只有将无纸化考试系统建立起来,学分制、学生选课制、MOOC等网络课程的建设才能得到更有效的推广。
作者在建设无纸化考试题库时,深感考试题库的建设必须与相应的教材相配套。在编写教材时,力争在有限的例题与习题中包含各章节的主要考点,然后以这些例题与习题为基础,建设相应的无纸化考试题库。
(2)减少理论推导,加强应用能力培养。
在保证必备的理论基础和计算能力的前提下,教材中尽量减少了复杂的理论推导和计算,加强了学生应用能力的培养。
(3)加强EDA仿真软件Multisim的应用。
对EDA仿真软件Multisim的学习,让学生可以灵活便捷地使用Multisim做虚拟仿真实验或课程设计,既提高了教学效果,又能解决实验室资源不足的问题。大力开发虚拟仿真实验项目,有助于全面提高学生的学习与创新能力。《教育部办公厅关于2017—2020年开展示范性虚拟仿真实验教学项目建设的通知》(教高厅[2017]4号)指出,到2020年要在全国建设1000项示范性虚拟仿真实验教学项目。本套教材符合该通知的精神,用1章的篇幅专门介绍了仿真软件Multisim的使用。作者新开发了大量电工学虚拟仿真实验,作为教材的内容。
本书通过增加课外实践环节和Multisim仿真实验项目,将改变过去对电工学只是理论课的传统认识,恢复电工学既是理论课又是实践课的本来面目。
(4)尽量吸收和引进新的教学改革成果,改善电工学教学。
近十几年来,各高校编写并出版了大量的电工学教材,反映出了诸多值得学习借鉴的教学研究成果。本书尽量吸收和引进这些先进的教学改革成果,以提高电工学教学水平。
作者将提供与本书配套的PPT教学课件等相关的数字化教学资源,各位教师可登录“华信教育资源网”(www.hxedu.com.cn)获取。
本书由徐红东任主编,隋首钢、曲怀敬、苗松池任副主编,李艳红、张坤艳、吴延荣、张涛、王桂娟、张美生等老师参加了部分章节的编写和校对。
由于编者水平有限,书中错误和不妥之处在所难免,恳请广大读者批评指正。
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